Fotovoltaico in silicio amorfo: efficienza superiore al 25%
Nella vasta famiglia del fotovoltaico basato sul silicio, quella del silicio amorfo è una categoria tecnologicamente importante per l’applicazione in molti dispositivi elettronici. Con una lunga storia di utilizzo nelle applicazioni fotovoltaiche. Dalle prime calcolatrici solari alle pellicole di ultima generazione, anche se presentano prestazioni molto inferiori rispetto al silicio mono e policristallino.
Si tratta di un materiale che offre costi ridotti, una produzione semplificata e una notevole flessibilità applicativa. Il principale problema è costituito dalla inferiore capacità di raccolta della luce.
Sono stati diversi i team di scienziati che hanno cercato di incrementarne le prestazioni, drogando il silicio amorfo con il boro. Quasi sempre però con risultati scarsi e inaffidabili. A riprovarci sono oggi i ricercatori dell’Accademia cinese delle scienze (CAS), della Zhongwei New Energy e della King Abdullah University of Science and Technology (KAUST). Un nuovo approccio che potrebbe migliorare significativamente l’efficienza del fotovoltaico in silicio amorfo.
A spiegare dettagliatamente il nuovo approccio l’articolo pubblicato su Nature Energy, con il team di ricerca che ha fatto ricorso al light soaking. Letteralmente “ammollo nella luce”.
Migliorata la raccolta di luce nel fotovoltaico in silicio amorfo
Nei loro esperimenti, i ricercatori cinesi hanno scoperto che la luce può indurre la diffusione e il salto di atomi di idrogeno debolmente legati nel silicio amorfo idrogenato. Silicio amorfo che a sua volta attiva il drogaggio del boro, migliorando la capacità complessiva di raccolta della luce. L’effetto riportato è reversibile. E la conduttività oscura del materiale, cioè la capacità di generare cariche anche quando nessun fotone entra nel dispositivo, diminuisce spontaneamente nel tempo, nel momento in cui le celle non sono più illuminate.
Il gruppo ha testato la nuova metodologia in celle solari a eterogiunzione di silicio (amorfo/cristallino) valutando le prestazioni a una temperatura standard di 25°C. Gli esperimenti hanno evidenziato un’efficienza di conversione su un’area di 244,63 cm2 del 25,18% con un fattore di riempimento dell’85,42%. Risultati davvero promettenti che, come spiega il team di ricerca, potrebbero essere ulteriormente migliorati nei prossimi studi.
La Redazione di Ecquologia
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